SU1303911A1 - Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity - Google Patents

Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity Download PDF

Info

Publication number
SU1303911A1
SU1303911A1 SU853927126A SU3927126A SU1303911A1 SU 1303911 A1 SU1303911 A1 SU 1303911A1 SU 853927126 A SU853927126 A SU 853927126A SU 3927126 A SU3927126 A SU 3927126A SU 1303911 A1 SU1303911 A1 SU 1303911A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
salt
salinity
laser radiation
dynamic calibration
irradiation
Prior art date
Application number
SU853927126A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Власов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4126
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4126 filed Critical Предприятие П/Я Г-4126
Priority to SU853927126K priority Critical patent/SU1303912A1/en
Priority to SU853927126A priority patent/SU1303911A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1303911A1 publication Critical patent/SU1303911A1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области исследовани  солености жидких сред и может использоватьс  при динамической градуировке датчиков (преобразователей ) -солености и электропроводности . Цель изобретени  - расширение рабочего диапазона динамической градуировки в сторону высоких частот. Суть изобретени  - в создании внутри жидкости пространственной цилиндрической области с равномерно чередующимис  област ми, имеющими различную величину солености (в частности нулевую). Области с пониженной (или нулевой) соленостью образуютс  в местах пересечени  солевого следа, оставленного при седиментации в жидкости солевым кристаллом, и пучка лазерного излучени . В форг муле изобретени  указьшаютс  границы диапазона размеров солевых кристаллов и диапазона коэффициентов поглощени  лазерного излучени  (исход  из которых выбираетс  длина волны лазерного излучени ). Привод тс  два режима градуировки. 2 з.п ф-лы. 1 ил. с iS (Л W) о СлЭ хThe invention relates to the field of studying the salinity of liquid media and can be used in the dynamic calibration of sensors (converters), salinity and electrical conductivity. The purpose of the invention is to expand the working range of dynamic graduation towards high frequencies. The essence of the invention is the creation inside the liquid of a spatial cylindrical region with uniformly alternating regions having different salinity (in particular, zero). Regions with reduced (or zero) salinity are formed at the intersection of the salt trail left during the sedimentation of the salt crystal in the liquid and the laser beam. In the forgula of the invention, the boundaries of the range of sizes of salt crystals and the range of absorption coefficients of laser radiation (from which the wavelength of the laser radiation is chosen) are indicated. Two graduation modes are given. 2 з.п f-ly. 1 il. with iS (L W) o SLE x

Description

1one

Изобретение относитс  к технической физике и может быть использовано дл  динамической градуировки измерителей солености и электропроводности растворов.The invention relates to technical physics and can be used for dynamic calibration of salinity and electrical conductivity meters of solutions.

Целью изобретени   вл етс  расширение рабочего диапазона динамической градуировки в сторону высоких частот.The aim of the invention is to extend the operating range of the dynamic graduation towards the high frequencies.

На чертеже изображено устройство реализующее способ динамической гра .. дуировки преобразователей солености растворов.The drawing shows a device that implements a method for dynamic calibration of transducers of salinity of solutions.

В сосуде с рабочей жидкостью выполнены оптические окна (не показаны ) дл .пропускани  в жидкость излучени  лазера 2. Устройство также содержит расщепитель 3 дп  расщеплени лазерного луча на п лучей (на чертеже ) и направл ющую 4, по которой градуируемый измеритель солености 5 имеет возможность двигатьс  вдоль сосуда 1.Optical windows (not shown) are made in the working fluid vessel to transmit laser radiation 2 into the liquid. The device also contains a splitter 3 dp of splitting the laser beam into n rays (in the drawing) and a guide 4, according to which the graduated salinity meter 5 has the ability move along vessel 1.

Наверху сосуда 1 над поверхность рабочей жидкости имеетс  доза тор кристаллов соли (не показан). Величина кристаллов соли выбираетс At the top of vessel 1, there is a dose of a torus salt crystal (not shown) above the surface of the working fluid. The size of the salt crystals is chosen

в дапазоне их объема (0,001 ViO,1)MM Нижний предел величины кристаллов соли ограничиваетс  возможностью их седиментации в жидкости под действием собственного веса. Верхний предел объема кристаллов ограничен образованием за кристаллом при его седиментации в жидкости карманонской Дорожки. Экспериментальные исследовани  позвол ют считать данный диапазон оптимальным дл  достижени  поставленной цели. Длину волны лазерного излучени  выбирают из услови  обеспечени  нахождени  спектральног коэффициента поглощени  жидкостью лазерного излучени  в диапазоне от 2 до 1000 м ,in the range of their volume (0.001 ViO, 1) MM The lower limit of the size of salt crystals is limited by the possibility of their sedimentation in a liquid under the action of its own weight. The upper limit of the volume of crystals is limited to the formation behind the crystal during its sedimentation in a liquid of the Karmononian Track. Experimental studies allow us to consider this range as optimal for achieving the goal. The wavelength of the laser radiation is chosen from the conditions for ensuring that the spectral absorption coefficient of the laser radiation by the liquid is in the range from 2 to 1000 m,

При меньшем коэффициенте поглощени  все излучение пройдет сквозь рабочую жидкость без заметного поглщени  . При большем значительна  час излучени  задержитс  в пограничных сло х жидкости.With a lower absorption coefficient, all radiation will pass through the working fluid without noticeable absorption. With a more significant hour of radiation is delayed in the boundary layers of the liquid.

От расщепител  3 при реализации способа можно отказатьс  в случае, если стенки сосуда 1 вьшолнить зеркальными дл  лазерного луча, наклоненного под углом к вертикали.Splitter 3 in the implementation of the method can be refused if the walls of the vessel 1 are mirrored for a laser beam inclined at an angle to the vertical.

Устройство дл  реализации способа работает следующим образом.A device for implementing the method works as follows.

10ten

1515

С помощью дозатора опускают в сосуд 1 с жидкостью кристалл соли, который седиментирует в жидкости под действием сипы т жести. При этом, раствор  сь в жидкости, кристалл оставл ет за собой солевой след одного диаметра, несмотр  на уменьшение его размеров.Using a dispenser, a salt crystal is dipped into the liquid vessel 1, which sediments in the liquid under the influence of a gravity sipe. At the same time, dissolving in a liquid, the crystal leaves a salt trail of the same diameter, despite the reduction of its size.

Длина следа определ етс  размерами кристалла, диаметр - физической природой растворител  (но не диаметром кристалла). Поэтому, если необходимо увеличить диаметр солевого следа, то опускают в жидкость неско20The trace length is determined by the size of the crystal, the diameter is determined by the physical nature of the solvent (but not the diameter of the crystal). Therefore, if it is necessary to increase the diameter of the salt trace, then it is immersed 20

2525

. , . ,

; ;

30thirty

лько расположенных р дом кристаллов Соли. Солевой след имеет врем  жизни около 2 мин ввиду малого значени  коэффициента диффузии соли в большинстве жидкостей (например, коэффициент диффузии соли в воде D -10- ).There are a number of salt crystals. The salt trail has a lifetime of about 2 minutes due to the small value of the salt diffusion coefficient in most liquids (for example, the salt diffusion coefficient in water D -10-).

Затем включают лазер 2 и простреливают солевой след серией параллельных лазерных лучей, формируемых расщепителем 3. При этом в рабочей жидкости фop даpyютc  зоны повьшенной температуры 7, пересекающие солевой след 6.Then, laser 2 is turned on and a salt trail is shot through with a series of parallel laser beams formed by a splitter 3. In this case, in the working fluid, there are 7 higher temperature zones crossing the salt trail 6.

Коэффициент диффузии тепла в жидкости превьш1ает коэффициент диф(}1узии соли на два пор дка (например, температуропроводность воды равна The diffusion coefficient of heat in a liquid exceeds the coefficient of diff (} of salt reduction by two orders of magnitude (for example, the thermal diffusivity of water is equal to

10 ). Поэтому в точках пересечени  через несколько секунд из-заten ). Therefore, at the intersection points in a few seconds due to

35 термодиффузии неоднородности по солености (и температуре) будут отсутствовать и солевой след 6 примет вид прерьгоистого цилиндра.35 thermal diffusion of heterogeneity in salinity (and temperature) will be absent and the salt trace 6 will take the form of a perfect cylinder.

Таким образом, в рабочей жидкости формируетс  пространственна  зона с чередованием значений солености жидкости- и с временем жизни около 2 мин. Перемеща  преобразователь 5 вдоль солевой неоднородности последовательно с различными скорост ми и регистриру  при этом его выходной сигнал, осуществл ют динамическую градуировку преобразовател  5 Частота входного сигнала будет зависеть от ско рости перемещени  преобразовател  5. Аналогичные результаты динамической градуировки можно получить и на устройстве , в котором прерывистые солевые метки получаютс  с помощью зеркал и одного лазерного луча.Thus, a spatial zone is formed in the working fluid with alternation of the salinity values of the fluid and with a lifetime of about 2 minutes. Moving converter 5 along salt inhomogeneity in series with different speeds and registering its output signal, perform dynamic calibration of converter 5 The frequency of the input signal will depend on the speed of movement of converter 5. Similar dynamic calibration results can be obtained on a device in which intermittent salt labels are obtained with mirrors and a single laser beam.

Если перемещение градуируемого преобразовател  5 вдоль солевого следа 6 начать сразу после прекраще40If the movement of the calibrated converter 5 along the salt trace 6 starts immediately after stopping 40

4545

5555

3131

ни  лазерного импульса и закончить перемещение еще при жизни тепловой неоднородности (менее, чем через 6-8 с), то за врем  перемещени  на преобразователь будут воздействовать пульсации солености различной амплитуды , что позвол ет определить предельную чувствительность преобразовател  к пульсаци м и амплитудную характеристику последнего.Neither a laser pulse nor end movement during thermal non-uniformity (less than 6–8 s) during the movement time, the converter will be affected by salinity pulses of various amplitudes, which allows determining the transducer's extreme sensitivity to pulsations and the amplitude characteristic of the latter.

Другой режим градуировки можно обеспечить, начав перемещение преобразовател  через 6-8 с после окончани  действи  лазерного излучени . Тогда формируетс  след типа соле- HOCTL - отсутствие солености.Another calibration mode can be provided by starting the displacement of the transducer 6–8 s after the termination of the action of laser radiation. Then a saline-type HOCTL-lack of salinity is formed.

П р и м е р. Б качестве рабочей жидкости использовалась дистиллированна  вода при 18 С, в качестве се- диментирз щих кристаллов соли исполь зовались кристаллы поваренной соли объемом 0,001-0,01 мм. Изпользовал- с  неодимовый лазер, работающий в режиме свободной генерации на длине волны 1,06 мкм, а в качестве градуи- руемого преобраздвател  был использован датчик электропроводности разработки ОКБ океанологической техники института океанологии имени П.П.Ширшова АН СССР. Дл  визуализации соле- вых и тепловых неоднородностей использовалс  теневой прибор. Известно что коэффициент поглощени  воды на длине волны 1,06 мкм - 0,12 см , коэффициент термодиффузии в воде ра- вен -см /с, а коэффициент диффузии поваренной соли в воде равенPRI me R. Distilled water at 18 ° C was used as the working fluid, and sodium chloride crystals with a volume of 0.001–0.01 mm were used as the salt identifying salt crystals. It was used with a neodymium laser operating in a free-running mode at a wavelength of 1.06 μm, and an electrical conductivity sensor developed by the design bureau of oceanologic engineering of the Institute of Oceanology named after PP Shirshov of the USSR Academy of Sciences was used as a graduated transducer. A shadow device was used to visualize salt and thermal irregularities. It is known that the absorption coefficient of water at a wavelength of 1.06 µm – 0.12 cm, the coefficient of thermal diffusion in water is equal to – cm / s, and the diffusion coefficient of table salt in water is equal to

10- cMVc. ; 10- cMVc. ;

При седиментации в воде кристал-- лов поваренной соли в ней получаетс  солевой след строго посто нного диаметра (1,5 + 0,1) мм со средней концентрацией 1,5%, длиной более 1 м, временем жизнц 2 мин.During sedimentation in water, the salt crystals in it produce a salt trace of strictly constant diameter (1.5 + 0.1) mm with an average concentration of 1.5%, more than 1 m long, and a life time of 2 minutes.

При поглощении водой импульсного сфокусированного излучени  неодимо- го лазера энергией 1 Дж/импульс в ней возникала теплова  неоднородност ( диаметром от 1 до 2 мм в области каустики линзы) со средним превыше- нием температуры над фоном в несколько градусов. Длина температурной неоднородности см, врем  жизни 6-8 с.When water absorbed pulsed focused radiation from a 1 J junction laser with an energy / pulse, thermal non-uniformity (with a diameter of 1 to 2 mm in the region of the lens caustic) with an average temperature above the background of several degrees occurred. The length of the temperature inhomogeneity is cm, the lifetime is 6-8 s.

11- 411-4

При пересечении солевой и тепло- вой неоднородностей врем  жизни солевой неоднородности сокращалось с 2 мин до нескольких секунд. Следовательно , через несколько секунд при выполнении описанных условий эксперимента в воде формируетс  среда с заданным распределением солености, необходима  дл  достижени  поставленной цели.When crossing salt and heat inhomogeneities, the life time of salt inhomogeneity was reduced from 2 minutes to a few seconds. Consequently, after a few seconds, when the described experimental conditions are fulfilled, an environment with a given salinity distribution is formed in the water, which is necessary to achieve the goal.

Claims (3)

1. Способ динамической градуировки преобразователей солености растворов , заключающийс  в том, что перемещают градуируемьш преобразователь относительно среды с известным пространственным распределением солености и одновременно регистрируют выходной сигнал градуируемого преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  рабочего диапазона динамической градуировки в сторону высоких частот, среду, с известным пространственным распределением солености создают путем седиментации в неподвижной жидкости кристалла соли объемом от 0,001 до 0,1 мм с последующим облучением имт пульсным лазерным излучением участков равной длины полученного солевого следа, расположенных на одинаковых рассто ни х друг от друга, при этом длину волны лазерного излучени  выбирают таким образом, чтобы спектральный коэффициент поглощени  излучени  раствором находилс  в пределах от 2 до 1000 м , а градуируемый преобразователь перемещают вдоль полученного солевого следа.1. The method of dynamic calibration of solutions salinity converters, which consists in moving the calibrated converter relative to the environment with a known spatial distribution of salinity and simultaneously recording the output signal of the calibrated converter, characterized in that, in order to extend the working range of the dynamic calibration to the high frequencies, the medium with a known spatial distribution of salinity is created by sedimentation of a salt crystal in a stationary liquid. from 0.001 to 0.1 mm, followed by irradiation with pulse laser radiation of sections of equal length of the obtained salt trace, located at equal distances from each other, while the wavelength of the laser radiation is chosen so that the spectral absorption coefficient of the radiation by the solution is in limits from 2 to 1000 m, and the calibrated transducer is moved along the resulting salt trace. 2.Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с   тем, что перемещение градуируемого преобразовател  вдоль полученного солевого следа провод т в интервале времени от О до 6-8 с после окончани  облучени  импульсным лазерным излучением.2. Method POP.1, differing from that with the fact that the graduated transducer moves along the salt trail obtained in the time interval from 0 to 6-8 seconds after the end of irradiation with pulsed laser radiation. 3.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что перемещение градуируемого преобразовател  вдоль полученного солевого следа провод т через 6-8 с после окончани  облучени импульсным лазерным излучением.3. Method POP1, characterized in that the movement of the graduated converter along the resulting salt trail is carried out 6-8 seconds after the end of the irradiation with pulsed laser radiation. Редактор А.ДолиничEditor A.Dolinich Составитель В.КалечицCompiled by V.Kalechits Техред А.Кравчук Корректор А. ОбручарTehred A. Kravchuk Proofreader A. Obruchar Заказ 1302/44Тираж 777 ПодписноеOrder 1302/44 Circulation 777 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производстве нио-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production nio-polygraphic enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4
SU853927126A 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity SU1303911A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853927126K SU1303912A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity
SU853927126A SU1303911A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853927126A SU1303911A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1303911A1 true SU1303911A1 (en) 1987-04-15

Family

ID=21188408

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853927126K SU1303912A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity
SU853927126A SU1303911A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853927126K SU1303912A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity

Country Status (1)

Country Link
SU (2) SU1303912A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бобков В.П. и др. Теплоэнергетика, 1966, № 8, с.57-60. Авторское свидетельство СССР № 458755, кл. G 01 N 27/02, 1972. *

Also Published As

Publication number Publication date
SU1303912A1 (en) 1987-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Drain Laser ultrasonics techniques and applications
Brito et al. Ultrasonic Doppler velocimetry in liquid gallium
Matula Inertial cavitation and single–bubble sonoluminescence
SU1303911A1 (en) Method of dynamic calibration of transducers of solution salinity
Savchenko et al. Determination of electrophoretic mobilities by DLS: homodyne vs heterodyne setup
Nishio et al. Simultaneous measurement of surface tension and kinematic viscosity using thermal fluctuations
KR840005556A (en) Method and apparatus for measuring the saturation temperature of a solution
CN107462522B (en) Photoacoustic cell capable of continuously performing online photoacoustic detection on liquid and measurement method
SU815619A1 (en) Method of measuring non-uniformity concentration in liquids
Fowlis et al. A rotating laser Doppler velocimeter and some new results on the spin-up experiment
Gimenez et al. Oscillatory convective behavior and fluorescence analysis
SU1702189A1 (en) Ultrasound speed into liquid measuring method and measuring unit
SU1283621A1 (en) Method of determining surface tension of liquid
SU1504604A1 (en) Method of measuring nonlinear acoustic parameter of medium
Carome et al. Propagation of acoustic transients in absorbing and relaxing liquids
SU1490603A1 (en) Method of photographic sedimentation analysis of particulate media
Harris Interrogating flow fields with radar and laser sources
SU1755149A1 (en) Method of testing material thermal diffusivity
SU1280520A1 (en) Method of determining propagation velocity of ultrasonic vibrations
SU1439411A1 (en) Method of determining velocity of propagation of ultrasound oscillations in melts
Royer et al. Optical probing of acoustic fields-Application to the ultrasonic testing of steam generator tubes
Fukuyama et al. High Resolution Measurement of underwater sound pressure distribution by self-coupling laser hydrophone
SU1753401A1 (en) Ultrasonic inspection method
SU446757A1 (en) The method of obtaining thermophysical label
SU1543348A1 (en) Method of measuring velocity of flow of dielectric substance